Kemian historia ulottuu yli 6 000 vuoden taakse. Tällöin Egyptissä ja Kaksoisvirranmaassa opittiin käyttämään kuparia ja lyijyä. Egyptiläisten käyttämiä kemikaalireseptejä löytyy muun muassa roomalaiselta Plinius vanhemmalta, jonka mukaan egyptiläiset olisivat käyttäneet hienostuneita kemiallisia tekniikoita 2 000 vuotta ennen ajanlaskumme alkua.Tiedelehti Nature, vol 397, s. 483
Varhaishistoria 150px|thumb|right|Pronssisia esineitä vuosien 3500–1200 eaa. väliltä. Ensimmäiset keinotekoiset kemialliset reaktiot Ensimmäisiä käytettyjä metalleja ei tarvinnut eristää malmista, sillä ne esiintyivät puhtaina, kuten kulta, hopea ja kupari. Myös rautaa esiintyy puhtaana meteoriiteissa. Kuparia ja lyijyä alettiin käyttää Egyptissä ja Mesopotamiassa noin vuonna 4000 eaa. Noin tuhat vuotta myöhemmin opittiin tuottamaan pronssia. Varhaisimmat polttouunit ovat noin vuodelta 3000 eaa. Näillä pystyttiin tekemään astiat lujemmiksi ja vähemmän huokoisiksi. Lasin suurempi tuotanto alkoi 1350 eaa.Hudson s. 15–17
Varhaisimmat luolamaalaukset tehtiin luonnon malmeista valmistetuilla pigmenteilläHudson s. 17. Egyptiläiset kehittivät ensimmäisen kemiallisesti valmistetun pigmenttiaineen kuumentamalla lyijykarbonaattia synnyttäen mönjää (Pb3O4). Egyptiläiset valmistivat myös kosmeettisia aineita kemiallisten reaktioiden avulla.
Aineen luonteen ensimmäiset spekulaatiot Ensimmäisen tunnetun maailman kaikki aineet selittävä teorian mukaan kaikki koostuu perussubstanssista. Babyloniaset uskoivat sen olevan vesi. Joonia oli filosofisen ajattelun synnyinaluetta ja siellä vaikutti useampi merkittävä filosofi: Thales Miletoslainen, Anaksimandros, Anaksimenes ja HerakleitosHudson s. 20–21. Heidän tavoitteena oli maailmankaikkeuden materialistinen selitys, joka ei pohjautuisi yliluonnollisiin ilmiöihin. Thaleen (585 eaa.) mukaan kaiken perussubstanssi oli vesi: kaikki luonnon prosessit muuttivat vettä toisiksi aineiksi. Anaksimandroksen (555 eaa.) mielestä kaiken aineen perusta oli primitiivinen aine rajaton. Anaksimenes (n. 535 eaa.) hylkäsi Anaksimandroksen teorian ja oletti perussubstanssin olevan vesihöyry. Herakleitos (500 eaa.) väitti, että tuli oli kaiken aineen perusta.Hudson s. 21
Kreikkalainen filosofia 150px|thumb|right|Aristoteles loi useita tieteellisiä teorioita, jotka olivat suosittuja aina 1500–luvulle saakka. Läntisen Kreikan merkittäviä filosofeja ovat mm. Pythagoras ja Parmenides. Pythagoralaiset pyrki selittämään maailmaa matemaattisin keinoin. Parmenides esitti, että totuutta tulisi etsiä pelkästään järjen avulla ja hylätä havainnot. 400–luvulla vaikutti Empedokles, joka todisti ilman olevan ainetta: hän asetti kartion muotoisen onton astian, jonka kärjessä oli reikä, pohja edellä veteen peittäen reiän, jolloin vesi ei siirtynyt kartioon. Empedokles esitti, että aineet koostuivat neljästä alkuaineesta: maasta, ilmasta, tulesta ja vedestä.Hudson s. 22–23
Manner-Kreikassa 400–luvun alussa Anaksagoras esitti jokaisen aineen sisältävän hieman jokaista muuta ainetta. Ensimmäiset kirjoitukset varsinaisesta atomiteoriasta ovat Demokritoksen kirjoituksia vuosien 460–370 eaa. väliltä. Demokritos oli Leukippoksen oppilas. Demokritos väitti aineen koostuvan jakamattomista atomeista (, jakamaton). Tässä teoriassa atomit olivat eri asennoissa toisiinsa nähden, mikä johti eri aineiden ominaisuuksiin. Platon liitti pythagoralaisten kehittämät säännölliset monitahokkaat Empedoklen neljään alkuaineeseen.Hudson s. 23–25
Tieteen historian merkittävin filosofi on kuitenkin Aristoteles. Aristoteles laajensi Empedoklen ajatuksen neljästä alkuaineesta: Aristoteleen mukaan alkuaineet pystyivät muuttumaan toisiksi, ne kaikki koostuivat perusaineesta (proto hyle) ja kaikkeen aineeseen liittyy muoto, joka aiheuttaa aineiden ominaisuudet. Demokritos oli väittänyt atomien liikkuvan tyhjiössä, mutta Aristoteles kumosi väitteen väittämällä liikkeen olevan aineen luonteenomaista taipumusta. Aristoteles myös päätteli, että tyhjiötä ei ole olemassa: hänen mukaan maahan putoavan kappaleen nopeus on verrannollinen sen massaan, ja koska vedessä putoaminen hidastui, hän oletti putoamisnopeuden olevan verrannollinen väliaineen vastukseen. Tyhjiössä ei olisi vastusta, joten se putoaisi äärettömällä nopeudella, mikä olisi mahdotonta. Aristoteleen ajatukset olivat suosittuja aina 1500–luvulle saakka ja vaikuttivat mm. alkemisteihin.Hudson s. 26–29
Hellenistisellä kaudella Theofrastos lajitteli kiviä niiden ominaisuuksien (väri, kovuus, kuumennettaessa tapahtuvat muutokset). Straton oli kokeellisten havaintojen edelläkävijä: hän todisti kokeellisesti, että ilmassa oli hiukkasia, jotka pystyivät liikkumaan lähemmäksi tai kauemmaksi toisistaan. Epikurolaiset toivat Demokritoksen atomiteorian jälleen esille Aristoteleen jälkeen. Ensimmäiset kemialliset kokeet tehtiin Aleksandriassa: kokeiden tarkoituksena oli valmistaa kultaa toisista aineista, ja tämä johti alkemian syntymiseen.Hudson s. 30–34
Alkemian aika Varhainen alkemia thumb|right|150px|Alkeellinen tislauslaitteisto. Alkemian perusta on Aleksandriassa, ensimmäiset todisteet yrityksistä kullan valmistamiseksi löytyvät ennen ajanlaskumme alkua: Tukholman papyrus sisältää tietoja kullan sekoittamisesta kupariin ja jalokivien jäljittelystä. On myös löydetty tietoja kullan käyttämisestä päällysteenä: esine valmistettiin kultaseoksesta, joka kuumennettiin yhdessä rauta(II)sulfaatin, alunan ja suolan kanssa. Syntyneet hapot liuottivat pinnan vähemmän jalot metallit, ja pintaan jäi puhdasta kultaa. Silloisen uskomuksen mukaan kulta oli metallien elämänkaaren lopullinen täydellisyys, ja egyptiläisten taito tehdä puhdasta kultaa teki vaikutuksen kreikkalaisiin filosofeihinHudson s. 37. Aleksandrialaiset kehittivät mm. kerotakiksen, jolla erotettiin metalleja toisistaan, tislauksen sekä kreikkalaisen tulenHudson s. 41–43. Aleksandrialainen alkemia päättyi vuonna 390 sen kirjaston ja museon tuhoon kristittyjen hyökätessäHudson s. 43.Hudson s. 36
Alkemia islamilaisessa maailmassa sekä Kiinassa thumb|right|150px|Jābir ibn Hayyān eli latinaksi Geber oli islamilaisen alkemian tunnetuin harjoittaja. Aleksandrian jälkeen uusi alkemian kehitys tapahtui islamilaisessa maailmassa. Vuonna 762 kalifi al-Mansur perusti Bagdadin, joka oli islamilaisen maailman uusi pääkaupunki. Islamilaisen maailman suurimpana alkemistina pidetään Jābir ibn HayyāniaHudson s.45. Monet asiat, jotka ovat menneet Jabir ibn Hayyanin nimiin ovat kuitenkin todellisuudessa peräisin Espanjassa 1300-luvulla eläneeltä henkilöltä, joka otti käyttöönsä Jabarin latinisoidun nimen Geber saadakseen ajatuksilleen enemmän arvovaltaa. William Newman arvelee, että Geber oli Paulus Tarentolainen, italialainen fransiskaanimunkki.
Alan tutkijoita 800-luvulla olivat myös Al-Kindi ja Al-Razi. Islamilaisen alkemian perusideana oli aineiden transmutaatio, jossa aineet muuttuivat toisiksi: vähemmän jaloa metallia oli käsiteltävä viisasten kivellä. Toinen merkittävä ajatus oli rikki-elohopeateoria. Islamilaisen alkemian saavutuksia ovat muun muassa uusien liuottimien sekä aineiden luokittelun kehittäminen.Hudson s. 44–47 Monet termit kuten alkoholi ja algebra ovat peräisin arabian kielestä.
Alkemiaa ja kullan valmistusta harjoitettiin myös Kiinassa: taolaisuuden oppien mukaan kulta tulkittiin kuolemattomuuden piirteeksi ja kullasta voisi valmistaa kuolemattomuuden antavia lääkkeitä. Sanan alkemia alkuperä voi olla myös kiinan kielessä, jossa sana kim tarkoittaa kemiaa. Tästä taas arabialaiset muodostivat oman sanansa al-kimiya, käännettynä viisasten kivi.Hudson s. 43–44 Myöhemmin 900–luvulla kiinalaiset keksivät ruudinHudson s. 51.
Eurooppalainen alkemia thumb|right|150px|Paracelsus oli iatrokemian suurin kehittäjä. Arabialaisten alkemiaa koskevien kirjoitusten ensimmäiset latinankieliset käännökset ovat 1100–luvulta. 1200–luvulla alkemia pääsi ensimmäisen kerran eurooppalaisiin ensyklopedioihin, jossa hyväksyttiin Aristotelen elementit ja arabien rikki-elohopeateoria. Samaan aikaan, kun alkemian harjoittaminen yleistyi Euroopassa, parani tislauksen toteuttaminen: nesteitä imevien suolojen käyttö aloitettiin ja Taddeus Alderotti otti käyttöön jäähdyttimet 1200–luvulla. Melko pian eurooppalaisessa alkemiassa yleistyi ajatus, että aineet koostuivat viidestä aineesta, uutena aineena mukaan tuli ennen vain taivaalla ollut aine, jota alettiin kutsua kvintessenssiksi. Alkoholi, jolla oli lääketieteellisiä ominaisuuksia, oli viinin kvintessenssi eli keskeinen piirre. Alkoholi oli myös ensimmäinen orgaaninen liuotin. Toinen merkittävä kehitys oli vihtrillien käyttö: niiden avulla opittiin valmistamaan epäorgaanisia liuottimia, kuten rikkihappoa ja typpihappoa ja jopa kullan liuottavaa kuningasvettä.Hudson s. 48–50
Eurooppalaisen alkemian kehitys johti useiden aineiden keksimiseen, joilla oli lääketieteellisiä sovelluksia. 1500–luvulla tämä osa-alue alkemiasta voimistui ja sitä alettiin kutsua iatrokemiaksi. Paracelsus oli tämän alan johtava harjoittaja. Hän keskittyi lääkkeiden tuottamiseen. Hän lisäsi myös rikki-elohopeateoriaan kolmannen elementin, suolan, joka oli reaktiossa jäljelle jäänyt aines.Hudson s. 52–54
1500- ja 1600-luvun vaihteessa alkemia muuttui entistä mystisemmäksi, ja useat kirjat sisälsivät vain kuvia kemiallisista prosesseista. Alkemiaa pidettiin tieteenä, jolla selvitetään kaikkien asioiden olennaisin osaHudson s. 56.. Kullan puhdistamiseen käytettiin tänä aikana muun muassa antimonisulfidia, joka reagoi kultaseoksen epäjaloihin metalleihin muodostaen sulfideja seoksen pinnalle. Sulfidit pystyttiin kuorimaan ja vapaa antimoni voitiin kuumentaa pois.
Huijarit Alkemian mainetta pilasivat kuitenkin monet huijarit. Ensimmäiset maininnat huijareista ovat islamilaisen alkemian ajalta: huijari valmisti jauhetusta kullasta, puuhiilestä, jauhosta ja liimasta hauleja, jotka hän myi valepukuisena apteekkarille. Myöhemmin huijari meni sulttaanin palatsiin esittämään, kuinka hän pystyi valmistamaan kultaa aineista, jotka pyysi sulttaanilta ja joihin kuuluivat myös hänen tekemänsä haulit. Lopulta astiassa oli vain kultaa, kun kaikkia tarvittavia aineita oli kuumennettu.Hudson s. 58–59. Kemisti Georg Honauer määrättiin hirtettäväksi lehtikullalla päällystetyssä hirttopuussa hänen saatuaan suuret määrät rautaa transmutatoitavaksi mutta epäonnistuttuaan raudan muuttamisessa kullaksiHudson s. 60.. Muita käytettyjä huijauskeinoja on muun muassa kullan maalaaminen maalilla, joka liukeni liuottimeen.
Alkemian ajan kirjallisuus
150px|thumb|right|Ouroboros on symboli, jossa käärme tai lohikäärme syö omaa häntäänsä. Se symboloi aineiden yhteyttä ja muuttumattomuutta. Noin vuonna 300 Zosimos kirjoitti 28-osaisen alkemiaa koskevan kirjan. Kirja on symbolistinen ja sisältää paljon hämäräperäistä tekstiä. Monet varhaiset kirjoitukset sisältävät paljon kuvia, kuten ouroboroksia. Muita käytettyjä symboleja on mm. aineiden kuolema, joka viittaa aineen erottamiseen toisesta aineesta, kuten kuparin poistoon kullasta.Hudson s. 39 Islamilaisen alkemian suurimpana teoksena pidetään Jabiriaanista Corpusta.
Noin vuonna 1450 kehitettiin painotekniikka, jonka ansiosta 1450–1500 painettiin noin 40 000 kirjaa, enemmän kuin tuhannen vuoden aikana yhteensä. 1500–luvulla julkaistiin muutamia kemiaa koskevia kirjoja, joissa käsiteltiin mm. tislaamista ja mineralogiaa.Hudson s. 51–52 1600–luvulla kirjat olivat symbolisia ja sisälsivät paljon kuvia kemiallisista prosesseista, osa reaktioista oli piilotettu tarinan muotoon. Ensimmäinen todellinen kemian oppikirja oli Andreas Libabiuksen Alchymia, joka julkaistiin 1597Hudson s. 68.
Kemia 1600– ja 1700–luvuilla